JP7473964B2 - アクチュエータ - Google Patents
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Description
モータの回転軸の回転運動と共に回転運動するボールねじ軸を有するボールねじと、
前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、
前記スライド部と共に直線運動するように前記スライド部に接続され、前記ボールねじ軸の一方の先端部が挿入されるための孔が形成された作業軸と、
前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記ボールねじ軸を支持する第1中間サポートユニットと、
前記ボールねじ軸の前記先端部と前記スライド部との間において、前記作業軸の外周に設けられる第2中間サポートユニットと、
前記第1中間サポートユニットと前記第2中間サポートユニットとを連結する連結部材と、
を備え、
前記第1中間サポートユニットは、前記スライド部の直線運動に伴って、前記スライド部が前記第1中間サポートユニット及び前記第2中間サポートユニットのいずれかに当接することにより、前記スライド部と共に直線運動可能に設けられている。
前記連結部材は、前記連結部材用孔に挿通されていてもよい。
前記当接部は、前記ねじに捻じ込まれている留め具の一部によって形成されていてもよい。
前記第2中間サポートユニットの前記当接部は、前記連結部材の延びた先端と、前記第2の連結部材の延びた先端とを連結して設けられていてもよい。
前記第2中間サポートユニットは、前記当接部と前記カバーとの間に配置され、前記当接部と前記カバーとの間で転動する第2転動部を有していてもよい。
モータの回転軸の回転運動と共に回転運動するボールねじ軸を有するボールねじと、
前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、
前記スライド部と共に直線運動するように前記スライド部に接続され、前記ボールねじ軸の一方の先端部が挿入されるための孔が形成された作業軸と、
前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記ボールねじ軸を支持する第1中間サポートユニットと、
前記ボールねじ軸の前記基端部を支持する基端部支持部と、
前記第1中間サポートユニットと前記基端部支持部との間に設置されていると共に、弾性の素材からなる第1弾性部材と、
前記スライド部と前記第1中間サポートユニットとの間に設置されていると共に、弾性の素材からなる第2弾性部材と、
を備え、
前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材は、前記スライド部が直線運動する際に弾性変形することにより、前記基端部支持部が前記第1弾性部材に接続されている第1位置と、前記スライド部が前記第2弾性部材に接続されている第2位置との間の中間位置に、前記第1中間サポートユニットを移動させるように設けられている。
前記ボールねじ軸の前記先端部と前記スライド部との間において、前記作業軸の外周に設けられると共に、前記第2中間サポートユニットよりも前記先端部寄りに設けられている第4中間サポートユニットと、
前記第3中間サポートユニットと前記第4中間サポートユニットとを連結する第3の連結部材と、
を備えていてもよい。
以下、本発明の実施の形態1に係るアクチュエータ10について説明する。なお、図中のY軸方向は、図1に示すように、ロッド11が進退する移動方向D1に平行な方向であり、X軸方向及びZ軸方向は、移動方向D1に直交する方向である。また、図中のXY平面は、アクチュエータ10が設置される面に平行な水平面である。
なお、本実施の形態1において、第1、第2中間サポートユニット60、70は、2本の連結部材81、82によって連結されている。しかしながら、これに限られない。第1、第2中間サポートユニット60、70は、1本の連結部材81によって連結されていてもよいし、3本以上の連結部材によって連結されていてもよい。
上記実施の形態1に係るアクチュエータ10の第2中間サポートユニット70は、ロッド11の外周面を摺動するブッシュ72を有する。しかしながら、第2中間サポートユニット70は、この構造のものに限られない。以下、第2中間サポートユニット70が異なる構造を有する実施の形態2に係るアクチュエータ10Aについて図15を用いて説明する。なお、アクチュエータ10Aにおいて、アクチュエータ10と同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。なお、アクチュエータ10Aは、第2中間サポートユニット70がロッド11の外周に設けられている点では、実施の形態1に係るアクチュエータ10と同じである。しかしながら、アクチュエータ10Aは、第2中間サポートユニット70がロッド11の外周面に密着せずに離間しており、ロッド11の外周面を摺動する摺動部を有さない点で、実施の形態1に係るアクチュエータ10と相違する。
なお、本実施の形態2において、第2中間サポートユニット70は、2つの当接部76R、76Lを有している。しかしながら、これに限られない。第2中間サポートユニット70は、1つの当接部76Rを有していてもよいし、3つ以上の当接部を有していてもよい。
上記実施の形態2に係る第2中間サポートユニット70において、当接部76Rは、当接部76Lに対して離れて配置されている。しかしながら、これに限られない。以下、当接部77の形状が異なる実施の形態3に係るアクチュエータ10Bについて図16を用いて説明する。なお、アクチュエータ10Bにおいて、アクチュエータ10、10Aと同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
なお、実施の形態3においては、連結部材81、82は、スライド部31の外部において、第1、第2中間サポートユニット60、70を連結していている。しかしながら、これに限られない。スライド部31に、Y軸方向に貫通する孔が形成され、連結部材81、82は、スライド部31の孔に挿通されていてもよい。
上記実施の形態3に係る第2中間サポートユニット70において、当接部77とロッド11との間には部材は配置されておらず、第2中間サポートユニット70は、ロッド11から離間している。しかしながら、これに限られない。図17及び図18に示す実施の形態4に係るアクチュエータ10Cのように、第2中間サポートユニット70は、当接部77とロッド11の外周との間に配置され、ロッド11の外周面を摺動する摺動部78を有していてもよい。摺動部78は、例えば、XZ断面が半円状のすべり軸受けから構成されている。なお、アクチュエータ10Cにおいて、アクチュエータ10、10A、10Bと同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
上記実施の形態4に係る第2中間サポートユニット70においては、当接部77とロッド11との間には、すべり軸受けから構成されている摺動部78が配置されている。しかしながら、これに限られない。図19に示す実施の形態5に係るアクチュエータ10Dのように、第2中間サポートユニット70は、当接部77とロッド11の外周との間に配置され、当接部77とロッド11の外周との間で転動する転動体79-1(第1転動部)を有していてもよい。転動体79-1は、例えば、回転軸A7を中心軸として、回転方向R2回りに転動可能に設けられている円板状のコロである。なお、アクチュエータ10Dにおいて、アクチュエータ10、10A~10Cと同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
上記実施の形態4、5に係る第2中間サポートユニット70においては、当接部77とカバーとの間には部材は配置されていない。しかしながら、これに限られない。図20に示す実施の形態6に係るアクチュエータ10Eのように、第2中間サポートユニット70は、当接部77とカバー18との間に配置され、当接部77とカバー18との間で転動する転動体79-2(第2転動部)を有していてもよい。転動体79-2は、例えば、回転軸A8を中心軸として、回転方向R3回りに転動可能に設けられている円板状のコロである。なお、アクチュエータ10Eにおいて、アクチュエータ10、10A~10Dと同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態7に係るアクチュエータ10Fについて説明する。なお、アクチュエータ10Fにおいて、アクチュエータ10、10A~10Eと同一又は同等の構成については、同一の符号を用いて、その説明を省略する。また、アクチュエータ10Fは、第2中間サポートユニット70及び連結部材81、82に代えて、コイルスプリングから構成される第1弾性部材110及び第2弾性部材120を備える点以外は、アクチュエータ10と同等の構造を備える。
例えば、上記の実施の形態1に係るアクチュエータ10は、第1中間サポートユニット60を一つ備える。しかしながら、これに限られない。図22に示す変形例1のように、アクチュエータ10Gは、第1中間サポートユニット60に加えて、第1中間サポートユニット60と同等の構造を有する第3中間サポートユニット130をさらに備えていてもよい。
また、上記の実施の形態1に係るアクチュエータ10は、図4及び図6に示すように、第1中間サポートユニット60及び第2中間サポートユニット70をそれぞれ一つ備える。しかしながら、これに限られない。図23に示す変形例2のように、アクチュエータ10Hは、第1、第2中間サポートユニット60、70に加えて、第1中間サポートユニット60と同等の構造を有する第3中間サポートユニット130と、第2中間サポートユニット70と同等の構造を有する第4中間サポートユニット140とをさらに備えていてもよい。この場合、アクチュエータ10Hは、第3中間サポートユニット130と第4中間サポートユニット140とを連結する第3の連結部材83及び第4の連結部材84を備える。
11:ロッド(作業軸)
11a:孔
11b:雄ねじ部
12:先端金具
18:カバー
19:留め具
20:モータユニット
21:モータ
22:モータハウジング
23:出力軸(回転軸)
23a:カップリング
30:ガイド装置
31:スライド部
31a:貫通孔
31b:雌ねじ面
31c:孔(連結部材用孔)
32:レール部
40:ボールねじ
41:ボールねじ軸
41a:先端部
41b:基端部
42:ボールねじナット
43:抜け止め部材
44:カップリング
50:振れ止め部材
51:弾性部材
60:第1中間サポートユニット
61:本体部
61a:貫通孔
62:ブッシュ(摺動部)
62a:留め具
63a,63b,63c:ローラ
64:アジャストプレート
64a:留め具
65,66:ストッパ
67R,67L:パイプクランプ部
70:第2中間サポートユニット
71:本体部
71a:半円溝
72:ブッシュ(摺動部)
72a:フランジ部分
73,74:ストッパ
74a:留め具
75R,75L:パイプクランプ部
76R,76L,77:当接部
77a:留め具
78:摺動部
79-1:転動体(第1転動体)
79-2:転動体(第2転動体)
81:連結部材
82:連結部材(第2の連結部材)
83:第3の連結部材
84:第4の連結部材
90:フロントブラケット
91:ブラケット本体
91a:貫通孔
92:フロントカバー
100:リアブラケット(基端部支持部)
101:ブラケット本体
102:リアカバー
103:ベアリング
110:第1弾性部材
120:第2弾性部材
130:第3中間サポートユニット
140:第4中間サポートユニット
D1:移動方向
A1,A2,A3,A4,A5,A6,X1:矢印
A7,A8:回転軸
P1:第1位置
P2:第2位置
P3:中間位置
Claims (16)
- モータの回転軸の回転運動と共に回転運動するボールねじ軸を有するボールねじと、
前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、
前記スライド部と共に直線運動するように前記スライド部に接続され、前記ボールねじ軸の一方の先端部が挿入されるための孔が形成された作業軸と、
前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記ボールねじ軸を支持する第1中間サポートユニットと、
前記ボールねじ軸の前記先端部と前記スライド部との間において、前記作業軸の外周に設けられる第2中間サポートユニットと、
前記第1中間サポートユニットと前記第2中間サポートユニットとを連結する連結部材と、
を備え、
前記第1中間サポートユニットは、前記スライド部の直線運動に伴って、前記スライド部が前記第1中間サポートユニット及び前記第2中間サポートユニットのいずれかに当接することにより、前記スライド部と共に直線運動可能に設けられている、アクチュエータ。 - 前記連結部材は、前記スライド部の外部において、前記第1中間サポートユニットと前記第2中間サポートユニットとを連結する、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記スライド部には、前記ボールねじ軸の軸方向に貫通する連結部材用孔が形成され、
前記連結部材は、前記連結部材用孔に挿通されている、請求項1に記載のアクチュエータ。 - 前記第2中間サポートユニットは、前記作業軸の外周面を摺動する摺動部を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記摺動部は、潤滑性を有する素材からなるとともに、前記作業軸が挿通される貫通孔を有する円筒形状部分を有する、請求項4に記載のアクチュエータ。
- 前記第2中間サポートユニットは、前記連結部材の延びた先端に設けられ、前記スライド部の前記先端部側の面に当接する当接部を有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記第2中間サポートユニットの前記当接部には、前記連結部材の先端から、その延びる方向に直交する方向に張り出され、前記スライド部の前記先端部側の面に当接するフランジ状部分が形成されている、請求項6に記載のアクチュエータ。
- 前記連結部材の先端には、ねじが形成され、
前記当接部は、前記ねじに捻じ込まれている留め具の一部によって形成されている、請求項6又は7に記載のアクチュエータ。 - 前記第1中間サポートユニットと前記第2中間サポートユニットとを連結するとともに、前記連結部材の延びる方向に平行に延びる第2の連結部材を備え、
前記第2中間サポートユニットの前記当接部は、前記連結部材の延びた先端と、前記第2の連結部材の延びた先端とを連結して設けられている、請求項6に記載のアクチュエータ。 - 前記第2中間サポートユニットは、前記当接部と前記作業軸の外周との間に配置され、前記作業軸の外周面を摺動する摺動部を有する、請求項9に記載のアクチュエータ。
- 前記第2中間サポートユニットは、前記当接部と前記作業軸の外周との間に配置され、前記当接部と前記作業軸の外周との間で転動する第1転動部を有する、請求項9に記載のアクチュエータ。
- 前記作業軸を覆うカバーを備え、
前記第2中間サポートユニットは、前記当接部と前記カバーとの間に配置され、前記当接部と前記カバーとの間で転動する第2転動部を有する、請求項10又は11に記載のアクチュエータ。 - 前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記第1中間サポートユニットよりも前記基端部寄りに設けられ、前記ボールねじ軸を支持する第3中間サポートユニットを備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
- 前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記第1中間サポートユニットよりも前記基端部寄りに設けられ、前記ボールねじ軸を支持する第3中間サポートユニットと、
前記ボールねじ軸の前記先端部と前記スライド部との間において、前記作業軸の外周に設けられると共に、前記第2中間サポートユニットよりも前記先端部寄りに設けられている第4中間サポートユニットと、
前記第3中間サポートユニットと前記第4中間サポートユニットとを連結する第3の連結部材と、
を備える、請求項1から12のいずれか一項に記載のアクチュエータ。 - モータの回転軸の回転運動と共に回転運動するボールねじ軸を有するボールねじと、
前記ボールねじ軸の回転運動に伴って直線運動するスライド部と、
前記スライド部と共に直線運動するように前記スライド部に接続され、前記ボールねじ軸の一方の先端部が挿入されるための孔が形成された作業軸と、
前記ボールねじ軸の他方の基端部と前記スライド部との間で、前記ボールねじ軸に摺動可能に設けられると共に、前記ボールねじ軸を支持する第1中間サポートユニットと、
前記ボールねじ軸の前記基端部を支持する基端部支持部と、
前記第1中間サポートユニットと前記基端部支持部との間に設置されていると共に、弾性の素材からなる第1弾性部材と、
前記スライド部と前記第1中間サポートユニットとの間に設置されていると共に、弾性の素材からなる第2弾性部材と、
を備え、
前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材は、前記スライド部が直線運動する際に弾性変形することにより、前記基端部支持部が前記第1弾性部材に接続されている第1位置と、前記スライド部が前記第2弾性部材に接続されている第2位置との間の中間位置に、前記第1中間サポートユニットを移動させるように設けられている、アクチュエータ。 - 前記ボールねじ軸の前記先端部に設置され、前記作業軸の前記孔の内周面に接触して、
前記ボールねじ軸の前記先端部を支持する振れ止め部材を備える、請求項1から15のいずれか一項に記載のアクチュエータ。
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